TJteみ1pa
・
neSE fountal qブllycJtoneア謝‘．
Scien‘8 30Q3，
Vo1．
21，
No．
2、
112−
119原
著論 文
中心 視
野
と
周辺 視 野
に
お
け
る
特 徴探 索
竹
井
成
和
＊・
＊＊・
竹
内
龍
人
＊ ＊・
横
澤
一
彦
＊ 東 京大 学＊・NTT
コ ミュ ニ ケー
シ ョ ン科 学基 礎研 究所“ ＊Feature
search
in
the
central
and
peripheral
visual
fields
Shigekazu
TAKFI
＊・
＊ ＊，
Tatsuto
TAKEucHI
＊ ＊and
Kazuhiko
YoKosAwA
＊ひ
itiversily
qプ7b
勉・0＊
andNTT
α冫mmttnicationScience
LaboratOries
＊
＊
In feature search task
，
detcction perf｛，rmance in the central visual fieldhas
been
said tobe
superior to the periphera1
，
However，
Carrasco and Frieder （1997）rep 〔｝rted that by cortically magnlfying the stimuli，
the performance offeature
search task was equated over the visua1 負elds，
We cDnducted
fcaturc
search experiments，
in
which subjectsjudged
the orielltation of the target tocompare the temporal
dynamics
of visual search between the visual nelds by ushlg the speed accuracy trade−
off procedure．
We equated the sensitivity to the visua ］ stimuli in the ccntral and peripheral visual fields by the cortical rnagnificationfactor
．
In
the results，
the search perfonnallcesin the early phase were identical acrQss the visua1 五elds
．
Howevcr ，
in
thelate
phase，
the perfor−
mancein
the central visual field was superiorto
the peripheral．
These results indicate that afeature
searchperf
〔〕rrrlancein
thedifferent
visual 五eldsdepends
on Ilot only the c〔｝rticalmagni 且cation factor
，
but also the temporal dynamics offeature
search processbased
on earlytemporal rnechanisms and attelltional mechanisnls
．
Key
words 二feature
search，
speed accuracy trade−
off procedure，
cortical magnification，
retinaleccentricity
，
tenユPora且property of visual attentiQn特 徴 探 索課 題で は， 妨 害 刺 激の数に関わ らずタ
ー
ゲッ ト検 出に か か る反 応 時 間は一
定で ある．
こ の現 象はポッ プアウ トと呼 ば れる．
ポ ッ プア ウ ト に対し て は こ れ ま で， 刺激の視 覚 的 特 徴が全 視野で 並列 的に処理さ れ，
夕一
ゲッ トの存在が 瞬 時に判 断で き る た め ， 妨害刺激の数 が変わっ て も検 出に要す る時 間が増 加し ない とい っ た説 明が な さ れて き た （Treisman ＆Geladc，198
〔D
．
し か し な が ら特徴 探 索 課題に おい て， 刺 激に対す る処 理が全 視 野で並列 的に行わ れて い るわけで はない こ と も 報 告さ れ てい る．
例えば，
ター
ゲッ トが周 辺 視 野に提 示 さ れ ると， 中心視野に提示 さ れた と き より も 反応時間が 長く なる とい う網 膜 偏心度 効 果 （eccentricity effect ） 串 Departmelltof Psychology
，
Graduate School of
Humanities
andSociology
，
University
ofTokyo ，
7
−
3−
lHollgo，
Bullkyo−
ku，
Tokyo ，113一
033
＊ ＊NTT
Communication
Scicnce
Lab〔）rat〔｝ries
，
3−
1
Morinosate
Wakamiya ，
Atsugi，
Kanagawa，
243一
198
が 生 じ る （
Carrasco，
Evert，
Chang，
＆Katz，1995
）．
網 膜 偏心度効 果は，
ポップア ウ ト現 象 が 単純な 並列処 理 だ け で は説明で きない こ とを 示 して いる．
こ の網 膜 偏 心 度 効 果に対 し て Carrasco ＆ Frieder （1997）は，
同 じ刺 激で も網 膜 偏 心 度が大きくな る と活 性 化され る皮質の領 域面積が狭ま る と考えら れ る た め，
周 辺 視 野 で は相対 的に検出 が 困 難 に な ると説明 し た．
彼 女 らは．
皮 質 拡 大 因 子 （Rovamo ＆ Virsu，
1979） を 用 いて周辺視 野に提示 さ れ る刺 激の物理的な 大 き さ を 拡 大 し，
中心と周 辺で活 性 化さ れる皮 質の面 積を等し く した 結 果， 網 膜 偏 心 度 効 果がほ ぼ消え る こ とを 示 した．
しか し な が ら，
中心視野 と 周 辺視野 は空 間 視の感 度 以 外に も， 時 間特 性や視 覚 的注意の特性が異なっ てい る可 能性が 指 摘 さ れ て い る （
Waugh
＆Iless
，
1994；Wolfe，
ONeill，
＆Bennett，
1998）．
本研 究は， 網 膜偏心度効 果 に見られる中心・
周 辺 視野に お け るパ フ ォー
マ ンス の違いが
，
皮 質 拡 大因 子 に よ り統 制で き る空 間 視の感 度 （Rovamo ，
Virsu，
＆Nastinen，
1978）の みを反 映し た も竹 井
・
竹 内・
横 澤 ：中心視野 と周 辺視野 に お け る特 徴 探 索 113の で ある の か
，
ま た は他の要 因 が 反 映 されてい るのかに つ い て，
再 検 討 するこ とを 目的とする．
特微探 索パ フ ォ
ー
マ ン ス を時 間軸に沿っ て調べ るた めに，
Speed
Accuracy
Trade・
〔〕ff課 題 （以 ドSAT 課題と略 ） （
Reed，1973
） を組み 込 ん だ視 覚 探 索 実 験 （Car−
rasc 〔〕＆ McElree ，2001） を行 っ た
．
SAT
課題と は，
あ る刺 激に対して， 刺 激 提示終了 か ら様々な タ イミングで 反 応させ る課 題で あり，
刺 激に対す る処理の時間 特 性を 観 察する こ と が で き る．
すな わ ち視 覚 探 索の時 間 特 性を 「潜時 （intercept
）」，
「立ち上が りの早さ （rate ）」， 「最 終 成績 （asymptote ＞」とい う3
つα）観 点か ら分 析 する こ とがで きる．
「潜 時 （intercept
）」は， 刺激が 提示 さ れて か らパ フォー
マ ン スが チャ ンス レ ベ ル を離．
れ る ま で の時 間 帯，
「立ら．
ヒが り の早さ （rate ）」は， パ フ ォー
マ ン ス が チャ ン ス レベル を離れ て か ら処理 が終了 す る まで に か か る時 間 「最 終 成 績 （asymptote ）」は， 刺 激に対 す る 処 理 が 最 終 的に終了し た時 点に おける特 性を反 映し て い る．Carrasco
＆Frieder
（1997）を含む一
般 的な 視覚 探索課 題に お い て分 析の指 標として用い られてい る 正答 率や 反 応時 間は， 処 理に要 し た 時 間に お け る あ る一・
時 点のパ フ ォー
マ ン ス の み を反 映してい る と考え ら れ る．
し か しSAT 課 題を用い る こ と によ り，
刺激 処 理の パ フォー
マ ン ス を時 間 帯ごと に分析することがで きる．
Carrasco
＆Friedcr
（1997）が指 摘 する よ う に， 視 覚 皮 質に お いて活 性化す る領 域面積の み が特 徴 探 索に お い て重要な役 割を果た してい るのな らば， 皮 質 拡 大 因子 に よっ て刺 激の大き さ を統 制す ることによ り， 特 徴 探 索 の時 間特 性 （潜時， 立 ち上 が りの早さ， 最 終 成 績 ） は視 野間で等しくなる と考え ら れ る．
しか し， 皮 質拡大因子 以外の要 因が働い てい る な ら ば，
中心と周 辺で時 問 特 性 が異な る可能性が ある．
本研究で は まず，
皮 質 拡 大 因子に よ り空 間 視の感 度が 視野間で等価 にな るか否か を検 出 閾 実験によ り調べ た．
続い て視覚 探 索 課題 を 行い， 皮質拡大 因 子 を考 慮し た状 況に おい て探 索パ フォー
マ ン ス の時 間的変化 を視野間で 比 較し た．
実 験一
般 的 方 法 被験者2
名の著者 （TT
，ST
）と1名のナイー
ブ な 被 験 者 （TY ） が実験に参 加し た．
各 被 験 者とも 正常 な 視 力を有し て いた．
実 験 装 置 視 覚 刺 激 は， カ ラー
モ ニ タ （SONY
GDM −
400）に提示さ れ た．
実験 開 始 前にモ ニ タ の γ補 正 を行っ た．
モニ タの解 像 度は 1280×1024 ピクセ ル で あっ た．
モ ニ タの フレー
ム周 波 数は 85Hz に設定し， 1 フレー
ム の描 画 時 間は11ms で あっ た．
画 而の平 均 輝 度 は4〔）cd ／m2 に設 定し た．
刺 激の作 成，
提 示は Apple 社 製 PowerBookG4
上 で MATLAB 52 お よ び Psychophysics Toolbox （Brainard，1997
）を 用いて行っ た
．
暗 室 内で顎 台を 用い て頭部を 固定 し， 直 径 2mm の人工瞳 孔を通し て刺 激を観 察し た，
観 察 距 離 は70cnl
に 固 定 して右眼単眼視に より実 験を行っ た．
刺 激 刺 激 として空 間 周波 数1．
9cpd （サ イ ク ル／度 ） のガ ボー
ルパ ッチ を用い た．
こ の空 間周波 数を選んだの は，
予 備 実 験か ら，
本研究に おけ る実 験 条 件 （71ms と い う短時 間 提示 ）で は， 2cpd 以 ヒの空 間 周 波 数 を持っ パ ター
ン の コ ン トラ ス ト閾が周辺視 野に おい て 数 10％ 以 Eにな っ た た め で ある．
ガ ボー
ル パ ッ チの輝度分布 L （x，
yl）は以 ドの式 （1）で表さ れ る．
L
（x’
，
．
U）＝Lm
［1・
ICsin
｛2π（ノ｛rX ）十θe｝exp （
−
x2f2 σ xu）exp （一
〃2／2砺2）］ 〔1）L
． は平 均 輝 度，C
はコ ン トラ ス ト，fx
は空 間周 波 数 （Cpd ），
θ。は初 期 位 相，
o，
r，
は ガ ウス 窓の 空 問 定 数 （標 準偏 差 ）である．
本 研 究で 用いた皮 質 拡 大 因 子は， Rovamo ＆Virsu
（1979） を 参 考に し た．
皮 質 拡 大因子 を表す M 値は以 ド の式〔2
）に よっ て求め ら れ る．
M
値は視 角1度の刺 激が 皮 貿に おい て何 mm に当た る か を表している．
M＝
｛（1十 〇．
42E十 〇．
oeo12ES
）1 ＋（1十 〇，
42ETo．
eooJr5E3）−
1｝Mo
／2
（2） Mo は網 膜 偏心度O度で の M 値を 表 し （7．
99
mm1 度），E
は網膜偏心度を表す．
中心視 条 件 （凝視点か ら2．
5
度）で はM− 3．
90，
周 辺 視 条 件 （凝 視 点か ら9．
5
度 ）で はM ＝
1．
58
となる．
網 膜 偏 心度 O度に お け る刺 激のサ イ ズ を0．
8
度に設 定 した た め，
求め ら れ た M 値 か ら計 算し た結果，
中心視 条 件においてガ ボー
ルパ ッチ の サ イズは 1．
66度， 標準 偏 差 は〔｝．
41度，
周 辺視 条 件に おい てガ ボー
ルパ ッチのサ イ ズ は4．
07
度， 標 準 偏差は 1．
02度となっ た （Figure 2参照）．
初期位 相は各 刺 激で 試行 ご とにラ ンダム と し た．
本 研 究で は Carrasco ＆Frieder
（1997
）と同 様に，
中 心 視と周 辺 視の両 条 件で ガ ボー
ル パ ッチの窄 間 周波 数は等し くし た．
検出 閾の測 定 皮質拡 大因 子に よ り中心・
周辺視野で感 度が等しくな る か どうか を確か め る ため に，
後 述 する視 覚探 索 実験で 用い た もの と同じ刺 激 を用い て， 中心 視と周辺視にお け るコ ン ト ラス ト閾 値を測 定 し た．
1ユ4 基 礎心 理学 研 究 第21巻 第 2号 手続き 網 膜 偏 心 度によっ て
，
中 心 視条 件と周辺視 条 件を設け た．
中 心 視 条 件で は凝 視 点か ら垂 直 方 向 上に 2．
5度，
周 辺 視 条件で は 9．
5度 離れた所 に単 独 で ガボー
ルパ ッチ を提示 し た．
実 験課 題は， 時間的二肢強 制選択 に よっ て，
ガボー
ルパ ッチ の含ま れ る イン ター
バ ル （第 1あ るい は 第 2イン ター
バ ル） を 答 え る ものだっ た．
ガ ボー
ル パ ッチ は， 垂直か ら 左 あ るい は右に 30度 傾い て お り， これ は視覚 探索実 験において ター
ゲッ ト と して用 いた ものだっ た．
各イン ター
バ ル の提示時 間は，
視 覚 探 索 実 験 と同じ71ms で あ り，
各インター
バ ル の開 始 時 には ビー
プ音 を鳴ら し た．
被 験 者に は実 験 中 凝 視 点を見 続ける こ とを教示 し た．
ター
ゲッ トが 左 あ るい は右に傾 いている実験系列 を ランダム に提示 す る二重 ランダム上 下法を 用いた．
被 験 者が3回連続で正解し た と きコ ン ト ラス トを下げ， 間違 え る た びにコ ン ト ラ ス トを上 げた．
こ の手 続きによP
， 79％の正答 率に該 当 するコ ン ト ラス ト閾値が得られ る （Levitt，
1971）．
上下 法に お け るコ ン トラ ス ト の変 化 幅は0．
1］og unit と し た．
上 下 法 の 反 転 が12回に到 達し た と こ ろ で，
試 行を打ち 切 り， 最後の 6回の反転 時に得ら れ た デー
タの平 均 をコ ン トラ ス ト閾 と し た．
刺激の コ ン トラス トは， 以下に示すマイケル ソ ン コ ン トラス ト によ り定 義し た．
Lm。． は正弦 波の最 高 輝 度 値，
五鰍 は最 低 輝 度値で ある．
コン トラス ト（％）
＝
100（Lmex−
Lmin）／（Lmax十Lmin）（
3
｝ 20 6 2 8 4 11
（
承 ）ヨ
O ＝ しり 凵 匡 工 ← ト の く 配 ト ZOQ oTY
TT
ST
SUBJEC
丁Figure
1．
Results
of the thresho【d measurementexperiment
．
Three subjects （TY，
TT ，
ST
）wereparticipated
，
The vertical axisdenotes
the esti−
mated contrast threshold（％ 〉
．
The white bars：central vision
，
the gray bars：peripheral vision，
Error
bars
represent ±lSE．
結果 と考察
Figure
l
は各 被 験 者の中心視野， 周 辺視 野に おける79
％コ ン ト ラス ト閾 値を 示 して い る．
被 験 者TY とTT
は中 心視 条 件と周 辺 視 条 件で ほ ぼ同 じコ ン トラ ス ト 閾値を 示 し，
有 意な差は見られ なか っ た （TY ：t（18）； 0．
66，
n．
s．
：TT ：t（10＞＝
O，
14，
n．
s．
）．
す な わち， 周 辺 視 野に提示 さ れ る刺 激を皮 質 拡 大因 子 に従っ て拡大 す る こ と で，
中心 視 野に提 示さ れ る刺 激と ほ ぼ同じ感度を 示 し た．
被験者ST
で は， 他の被 験 者と異なり周 辺 視 野に おい て低 い 閾 値 が得 ら れ た （ST ：t（18）＝
6，
76， p ＜．
05＞．
す なわ ち，
皮質 拡大因子 の適用に よ り，
周 辺視 野に おける感 度が中 心視 野よ りもよくなっ た．
以 上 の結 果か ら，
式 で定 義し た皮 質拡 大 因子 を 用い ることに よ り，
周 辺 視 野に提 示 される刺 激へ の 感 度 は， 中 心 視 野に 提示 さ れ る刺 激の感 度 と等 し くな るか， あ るい は向、
ヒす ること が わかっ た．
視 覚探 索 実 験 皮 質 拡 大 因子に よっ て視野 ごと の刺 激に対 す る感 度を 揃え た状 況で，
中心視野 と周 辺視野に おけ る刺激 処 理の 時 間特 性 を調べる視 覚 探 索 実験を行っ た．
Carrasco
＆Frieder
（1997
） は ランダム に配置さ れ た 夕一
ゲッ トと妨 害 刺 激を提示 し， 夕一
ゲッ トの提 示さ れ た網膜偏心 度によっ て成 績を 比較し た が，
こ の状 況で 得ら れた反 応 時 間は，
様々 な視 野にある妨 害 刺 激を処理 し た結 果 を反 映してい る と考え ら れ，
網 膜 偏心度 ごとの 比 較は厳 密な もの と はなっ てい ない．
本 研 究ではこの点 を統 制す るた め に， 網 膜 偏 心 度 に よっ て中心視 条 件と周 辺視 条件の2
つ を 設 け， そ れ ぞ れ凝 視 点を中心とす る同 心円上にすべて の刺 激を提示 し た．
ま た，
視 覚 探 索パ フ ォー
マ ン ス に おける天 井効 果を防 ぐため に，
低コ ン トラ ス トのガ ボー
ル パ ッチ を用いた．
手続き 方位の違い で定 義さ れ た特徴探 索課 題 を行っ た．
ター
ゲッ トの方 位は垂 直か ら左ま た は右に30
度， 妨 害 刺 激の方 位は垂 直と し た．
被 験 者は，
ター
ゲッ トが 左 右ど ち らに傾いているか を2肢 強 制 選 択で答え た．
網 膜偏 心度に よっ て中心視 条 件と周辺視 条 件の2
つ を設 け， 中心視 条 件で は半 径2．
5度，
周辺視 条 件で は半 径 9．
5度の凝 視 点を中 心とする同心 円上にすべ て の刺 激を 提示 し た．
Figure 2に刺 激 付 置の例 を 示す．
左 図が中 心 視 条 件，
右図が周 辺視 条 件におけ る 刺 激 付 置 で あ る．
各 試 行で は 7つ の 妨 害刺激 と1つ の夕一
ゲッ トを必 ず 提 示 し た．8
つ の刺 激 は上 下 左 右の極 座 標を含む同心円を8
等 分 する定 位置に提示 さ れ， ター
ゲ ッ ト は 8っ の位 置 の い ずれか に ランダム に提 示された．
各ガ ボー
ルパ ッチ竹 井
・
竹 内・
横 澤 ：中心 視 野 と周 辺 視 野 にお け る特徴探 索 ll5 FtXATIONPOINT （1200ms） ，，，CUE／
（71ms ｝ ISI （7Am5 ｝ DFSPLAY 咽＼
LAG （50＿
1700ms）◎
・・EP“
’
ISt／
羈灘
灘
KEYRESPONSE （300ms）TIME
Figure
2．
Speed
accuracy trade・
off procedure cembined with afeature
search task．
Sequence
of eventsin
asingle trial
is
displayed
．
A fixation cross was always present at the center of the screen．
A trial starts withl200 ms blank
．
Then a cuc （black
circle）was presented at the center of the screenfor
71 ms．
Aftcr a blank（71nls）
，
stimuli （1eft；centr 乏11 vision，
right ：peripheral vision）were displayedfor
71
ms．
To
obtainSAT
function
，
abeep
was presented after varying responselags
ranging from 50 to l7 O rns， and participantsrespollded the orientation of the target within 30｛〕ms from the beep
・
の輝 度コ ン ト ラ ス ト は， 天 井 効 果 を 防 ぐた め に視 覚 探 索 課 題の最 終 成 績が
10
｛｝％に達 し ない 値を 選 ん だ （TYl
l2％，
TT ：11％，
ST ：12％）．
Figure 2に一
試 行の流れ を示 す．
実 験 中 は 凝 視 点と してiIl
［中心に自い ト字を常に提尓 し た．
一
試 行の始 ま りの合 図 と して，
黒い 小 円 （直 径1度 ）を画 面 中心・
に 71ms 問提示し た．
71 ms の ブラ ン ク （1S1） を 挟 み， ター
ゲッ ト と 妨 害 刺激を7
ユms 間 提 示し た．
被 験 者に は，
試行 中 凝 視 点に視 線 を 固 定 する ように教示 し た．
先 行 する黒いH
の提示か ら刺激の提示終了ま で の時 間は合 計 Zl3 ms で ある た め，
この間には 眼球飛越 運 動は起 こ ら ない と考え ら れ る．
試 行 間の間隔 は ユ20 ms とした．
本 研 究では特 徴 探 索パ フォー
マ ン ス の時 間 特 性を分 析す るため に，
SAT
課 題 を組み込 んで実 験を行っ た．
被験 者には刺激提示終了か らあ る長さ の反 応 不 能なラグ （被 験 者が反応 を し て もデー
タ が記 録さ れない時 間 間 隔 ）を 挟んだ後，
ビー
プ音が鳴っ てか ら300ms
の間に反 応す るこ とを求め た．
こ の 300ms 間に反 応 し なか っ た試 行 は解析に用い なか っ た．
ラグの長 さ はパ フ ォー
マ ン スの 変 化が 大 きい と思 わ れ る時 間 帯を含む 9種 （50，
10，
150，
2ee，
250， 300， 500， tOOO， 1700 ms ）に 設 定 し た．
各ラグで の平 均iF．
答 率は その時 点での刺 激 処理の程 度を表し て お り，
こ れ ら を時 間軸で並べ ることで，
その 刺 激に対す る処理パ フ ォー
．
一
マ ン ス の時 間 特 性を観るこ と がで き る．
各 被 験 者は事 前に練 習を行い， 本実 験 時 は 正 誤に関 わ らず 95％以 上の試 行で ラグ終了後 3eo ms 以内 に反応 す ること が で き た．
1セ ッ トの実 験は，
ラグの長 さ （9通 り ）x 網膜 偏心度 条 件 （2通 り）x ター
ゲッ トの 位 置 （8通 り〉×繰 り返 し2
回の 計288試 行か ら構 成さ れ，
ラ ンダム に提示 さ れ た．
各 被験 者 と も10セ ッ ト以 上 の実験を行っ た．
各 時 間ラグに おけるデー
タ数は，
少 な くとも120試 行 以上で あっ た．
結 果の分析 結 果の分 析のために，
得られたデー
タを3つ の パ ラメー
タ （A ， δ， β） を 持つ 以 下の指 数 関数 式 （4）で非 線形 フ ィッ テ ィン グ す るこ とに よ り，SAT
関tw
F（t）を求め た （Dosher，1976）．
工16 基礎 心理学 研 究 第21巻 第2号
式 （4）に お ける 3つ の パ ラ メ
ー
タ は， 潜 時 （δ， inter−
cept）
，
立ち 上 が りの 早 さ （β， rate ）， 最 終 成 績 （A，
asymptote ） を 表 してい る．
デー
タへ の式 （4｝の非 線 形フ ィ ッ ティン グ はマ ル カー
ト法 （Marquardt method ＞，
各パ ラ メー
タの 標 準 誤 差は モ ン テ カル ロ法 （Monte
carlo analysis ）に よ り計 算し た．
結 果 と考 察 各ラグにおいて得ら れ た平均正答率を時間軸で並べ る と， そのパ フ ォー
マ ン スは指数 関 数 的に上昇していた．
この正答 率の上昇が刺 激処理の時 間特 性を表してい る と 考え ら れる．
Figure 3（a ）〜
（d）に は 3名の被 験 者お よ び その平 均の各ラグに おけ る平均 正 答率を 示 し た．
すべ て の被 験 者に おいて，
正 答 率は視野にかかわ らず 時間の増加と共に ヒ昇し ていた．
またすべ て のラグ で， 中心視 条 件に お け る 平 均 正答率は 周 辺 視条件に おける平 均正答 率以 上 だっ た．
す な わち，
たとえ各ガ ボー
ルパ ッ チへ の感 度 が中心視と周辺視 条 件 間で等しい か，
あるい は 周 辺視 条 件に お い て感 度が良い場 合で も （Figure 1 参 照），
特 徴 探 索 課 題のパ フォー
マ ン ス は中心視条 件の 方が常に良い こ と が わかっ た．
Figure3
（a）〜
（d）に は平 均正答 率か ら推 定さ れ たSAT
関数 も示 し た．
実 線 は［1i
心 視条件に おける SAT 関 数，
破線は周辺視 条 件に お け るSAT
関 数で ある．
Figure 3 （d）にお け るフ ィ ッ テ ィ ングの決 定 係 数∫ビ2 は それぞ れ O．
975 （中心視 条 件 ），
0．
970 （周 辺 視 条 件 〉で あ り，SAT
関 数がデー
タ を よ く説明 で き るこ と を 示 し てい る．
Figurc 4（u）
〜
（c）にFigure
3
（d）か ら推 定 さ れ たSAT
関 数のパ ラ メ
ー
タ3
つ を個 別に示 し た．
立 ち 上 が りの早 さにつ いて は，
パ ラ メー
タ （β）の値を以下の式 で ms 単 位に変換し たもの をFigure 4（b）に示 してい る．
β’
≡
1000／β 〔5
） 潜 時につ いて は中心視野 と周 辺 視 野で差が見 ら れ なか っ た （Figure 4（a）t（12
）− O．
05
， n，
s，
）L）．
中心視 条 件・
周 辺 視 条 件双 方と も潜 時は343ms であっ た．
立ち、
ヒが りの 早 さ （β，
rate ）につ いて は， ［1
「心視 野に お いて優 位で あ る傾 向が見ら れ た （Figure
4（b））．
中心 視 条 件で は立ち ヒが り の早さ は 134 ms で あ り，
周 辺視条 件で の 立ち上 が りの早 さ （186nls）よ り も50
ms ほ ど早かっ た．
た だ しこの差は，
10％有 意 水 準で あっ た （t（12
）−
1．
78，
P〈．
10）．
最 終 成 績 （A
， asyMptote ）に 関 して 1） 自由 度 の 計 算 ：〔ラ グの 数9一
パ ラ メー
タ 数3 （asymptote，
rate，
intercept
）｝×網 膜 偏 心 度 条 件2（中 心
，
周 辺 ）≡
12 は， 中 心 視 条 件で S3．
9％，
周 辺 視 条 件で76，
6
％で．
中 心視 条 件に おける成 績が有 意に 高か っ た （Figure
4（c） t（12）＝
4．
78．p
〈．
05）．
3
名の被験 者 も そ れ ぞ れ統 計 的 に有 意な同様の結果 を 示 し た （周 辺視へ の感 度が高い 被 験 者ST
の場 合 も， 中心視 条 件に おいて有 意に高い成 績 が得ら れ た）．
00 75 50 1 （ 零 ） ＞ O く 匡 ⊃ OO くり
a
（
00 75 50 1（
零 V ＞ O ＜ 匡 ⊃ OO ＜ラ
b
（
00 75 50 1（
承）
＞ O く 匡 ⊃ OO くラ
C
（
（
d
）
oo 75 5◎ 1 （ ＊V
＞ O ＜ 匡 ⊃ OO く 0 0．
5 t．
0 1、
5 2．
0 2．
5TIME
（
s）
Figure
3．
Results
of the visual search expcriment．
（a）the result of the sublcct TY
．
（b）the
result ofthe sublect TT
．
（c）the result of the subjectST ，
（d）the average
data
of three sublects，
The hori−
zontal axis denotes the sum of tilne for！ag （50
〜
1700ms ）and time for respollse （3001ns）．
Thevertical axisdenotes the averaged accuracy （％ ）
．
Symbols
indicate
the visualfield
in which thestimuli were
displayed
（filled square ：centralvision
，
blank square ；peripheral visi〔m ），
Error
bars
represent ±1SE．
SAT functions were fitted竹 井
・
竹 内・
横 澤 中心視 野と周辺視 野に お け る特 徴 探 索 117 aINTERCEPT
（
切E
） 国 ≧ トbRATE
（
g り F幽
）
凵 ΣF
400 300 200 100 400 300 200 100 CENTRAL PERPHERAL cASYMPTOTE （ 承）
〉 り く ぼ ⊃ り O く Figure 4．
tOO 75 CENTRAL PERIPHERAL 50 CENTRAL PErUPHERALParameter va ！ues c〕f
I
〕est−
fittillgSAT
（a）inter
・
（b）rate parameter （ms ）
．
Blankbars
：cen．
pefiphernl vision
．
Errorfunctions （equation （4）＞in Figure 3（d）
cept parameter （ms ）
．
（〔つ asyrnptote parameter （％）
．
tral visi｛m
，
gray bars：bars
represent ±lSE．
総 合 考 察 Carrasco ＆ Frieder （1997）は
，
皮 質 拡 大 因子 を考 慮する こ と に よ り中心 視野と周 辺 視 野でパ フt一
マ ンス が等 質に な る と論じ た．
本 研 究で は，
SAT
課 題 を 用い る こと に よ り，
視 覚 探 索パ フ ォー
マ ン ス を時 聞特性とい う観 点か ら分 析し， 視野間に お け る視 覚 探索パ フォー
マ ン ス を 比較し た．
検 出闘 測 定 実 験の結 果か ら，
皮 質 拡大 因 子に よっ て刺 激によ り活 性 化さ れ る皮 質 領 域の面 積を視 野 間で理論 的 に揃え る こ と に より，
中心視野と周 辺 視野 に お ける刺 激 検 出 閾が等 し くな る，
ま た は周 辺 視 野で感 度が良くな る こ と が確 認さ れ た （Figure
D
．
視覚 探索 課 題の結果 か ら， 視野 ごとの特 徴 探 索パ フ ォー
マ ンスは時間特性 が 異 な ること が わ かっ た．
刺激提示 か ら早い時 間 帯に おけ る処理 過程を反 映 する と考え ら れ る 「潜 時 （intercept）」に お し）て は両 者に差は見ら れ な か っ た （Figure 3（d＞，
4（a））．
しか し な が ら，
1
．
立ち上が りの早さ （ratc）」に関わ る 段階 （約 300〜
7｛〕Oms の 範 囲 ）で は．
中 心 視 野 に お い てパ フォー
マ ンス が優位 と な る傾 向が．
見 ら れ た （Fig・
ure 3（d） ， 4（b））．
一
番遅い時 間 帯に お ける処理 過程を反 映する 「最 終 成 績 （asymptote ）1
で は，
1「［心 視野に お けるパ フ ォー
マ ン スが有 意に高か っ た （Figure
3
（d），
4 （C））．
これら の結果か ら．
特 徴 探 索の視野 ご との パ フ ォー
マ ン ス が皮質拡大因子の み に よっ て決定され る わ けで は な く， 時間的に変 化し てい ること が わ かっ た．
「潜 時 」に おいて， 視 覚 探 索パ フ ォー
マ ン ス に視野間 で差が見られ なかっ た原 因と して， 周 辺視 野に お ける刺 激 検 出の時 間 特 性が直 接 反 映さ れてい る可 能性が考え ら れ る．
今回の実 験で は刺 激を瞬 間 提示 し た た め （Fig−
urc 2），
刺 激の持つ時 間 周 波 数 成 分は局在して お らず，
その 帯 域は広がっ て い る．
し たが っ て刺 激は強い過渡 的 成分 （高時 間周 波数成分 〉を持っ てい る．
先 行 研究におい て， マ ス キング実験 や検 出 実 験に よ り， 中心視野と周 辺 視 野に お け る時間周 波 数へ の感 度特 性お よ び， 初 期 視 覚に存 在 する時 間 周 波 数 チャ ンネル の 形 状が調べ ら れて い る．
その結 果か ら，
周 辺 視 野では，
低 時 間周 波 数へ の感 度が低 下す る と1
司時に，
高 時 間周 波 数へ の感 度が増 加す る こ と が知ら れ てい る （Allen
＆Hes＄
，
1992；Waugh
＆ Hess，
199．
4）．
ま た， 時間 周波数 チャ ンネル は 中 心 窩で は1つ のロ
ー
パ ス フ ィ ル タ と2つ のバ ンドパス フィル タ か ら成る が， 視 野が周辺に行くに つ れて （〜
［II〔｝°
），
ロー
パ ス フ ィルタが消え て，
バ ン ドパ スフ ィ ル タだけが 残る （SIlowden ＆ Hcss，1992）．
す な わち周 辺視に お い て は，
刺 激の定 常 的 成 分よ りも過 渡 的 成 分 （高 時 間 周 波 数 成 分 ）を強調し て処 理 す る働きがあ る と考え ら れ る．
今回 用いた刺 激は短 時間提示に よ る過 渡 的成 分を持つた め，
周 辺視野 で は刺 激 提示後か ちの早 い時 間 帯 （約3
Oms
以 内 ）で 中 心 視 野に劣 ら ない処 理 がな さ れ た 結 果， 「潜時」に関わ る 段階で視覚探 索パ フ ォー
マ ン ス に差が見ら れ な かっ た と考え ら れ る．
し た 恭 っ て，
この 早い時 間 帯に お け る視 覚 探 索パ フ ォー
マ ン ス は，
初 期 視 覚 特性を 反映し た もの で あると考え ら れ る．
「立ち上 が りの早さ」で は，
中心 視 野と周 辺 視 野にお け るパ フ ォー
マ ンス に差が見 られは じめ， そ し て1
最 終 成 績 」に関わ る段階で は， コ ン ト ラス ト閾値を揃え たに も か か わ らず 中心視野に おい て視 覚 探 索パ フォー
マ ン ス が有 意に高か っ た （Figure 3（d） ， 4（b）， 41c））．
こ の結 果は， 皮 質拡 大因子によっ て視 野 間で視 覚 探 索パ フ ォー
118 基 礎 心 理 学 研 究 第21巻 第 2号 マ ン ス に 差 が な く な る と し た
Carrasco
＆Frieder
（1997）の 結果 とは矛 盾す る．
視 覚 探 索 実 験に用い た課 題 が，Carrasco
＆Frieder
（1997＞で は検出 課 題， 本 研 究で は判 断 課題 と異なっ てい る た め断 定は で き ない が，
Carrasco ＆ Frieder （1997）に お い て視 野 間で 視 覚 探 索パ フ ォー
マ ン ス に差が見られなかっ た 1つ の理由 と し て，
天 井 効 果が考 えられる．
Carrasco ＆ Frieder （1997） は高い コ ン トラ ス トの刺 激を 用い て お り，
そ の 結果， 中心視 条件と周辺視条件の間に おいて差が検出で き なかっ た 可能性 が あ る．
そこ で， こ の可能 性を確 認す るた めに， 高コ ン ト ラス ト （96％ ）の パター
ン を 用いた 視 覚 探 索 実 験を予 備 的に行っ た とこ ろ， Figure 3（d）， 4 （c）に見ら れ る ような中 心 視 野と周 辺 視 野に お け る 「最 終 成 績 」の差は消 失し た．
し たがっ て，
本 研 究で は，
こ の よ う な 天井効 果を避け る ため に，
低コ ン トラ ストの刺 激 を 用いた．
視野間でパ フ ォー
マ ン スに違いが 見 られ た 1つ の可能 性と し て，
本研究で 用い た よ う な特徴探索課 題において 視 覚 的 注 意 が働いている とい うこと力拷 え ら れ る．
例 え ば，Joseph
， Chun ，＆ Nakayama （1997）は， 方 位の違 いで定 義さ れ たター
ゲッ ト の検 出 課 題と RSVP （Rapidserial visual presentation） 課 題を組み合わせ
，
注 意の瞬き （
Attenti
〔〕nalblink
）が起こっ てい る間に提 示され た 刺激の検出率が低下 す るこ と か ら
，
特 徴 探 索 課 題に お いて も視 覚 的 注意 が 処 理に必 要である こと を 示 唆 して い る．
さ らに，Wolfe，
O
’Neirl
，
＆Bennett
（1998
）は， 反 応 時 間を指 標と し た実 験に おい て，
皮 質 拡 大 因 子を考 慮 した状 況で も網 膜 偏 心 度 効 果が消 え なか っ たこ とか ら，
視 覚 探 索にお い て は，
スポッ トライ ト的な注 意が視 野 中 心か ら優 先 的に探 索を 始め る とい う可 能 性 を 示 唆 し てい る．
し た がっ て，
本研究にお け る特 徴 探 索 実 験に お いて も 注 意 が中心視野に おい て優 先 的に働いた た め， 刺 激 検 出の感 度を 皮 質 拡 大因子によ り揃 え たに も関わ らず 刺 激 提 示か ら遅い時 間 帯 （「最終 成績 」）に お い て中心視 野にお けるパ フ ォー
マン ス が優 位と な る結 果が得ら れ た 可能 性がある．
中心視野 と周 辺 視 野でパ フォー
マン スの時 間特性が異 な る とい う 結 果 は，
注 意 が 中 心 視 野 優 位に働いてい た 可 能 性を 示唆してい る．
視 覚 探 索に用い ら れる注 意のモ デル と して
，
Wolfe，
Cave，
＆Franzel
（1989）は特 徴探索で は注 意は用い られ ない と し なが ら も
，
逐次 探 索に お いて刺 激 駆 動 的な （ボ トム アッ プ的 ） 情 報と知 識 駆 動 的 な
（トップ ダウン的 ）情 報に よっ て重み付け さ れ た活 性 化 マ ッ プが 注 意 を 導 くとし た 誘 導 探索モ デル （guided
search lnode1 ）を提案 し てい る
．
さ ら に，Bravo
＆Nakayama
（1992）は， 特 徴 探 索に お い て も ター
ゲッ トの特 性が事 前に わ かっ ている場 合に は，
適 切な特 徴マ ップを事 前に選択する とい うトップ ダウ ン的な メ カニ ズ ム が働くこと に よっ て， 妨 害 刺 激の影 響を受けずに ター
ゲッ トを 探 索 す るこ と がで き る とい う研究を報 告 し てい る．
本 研 究で はター
ゲッ トは30
度の 傾き， 妨害刺激 は 垂直の傾き と， 刺 激の持っ特 性は 実 験 を通して同じ で あ り，
被 験 者は そ れ らを試行 開始前か ら知っ ていた．
す な わ ち， トップダウン的に傾 きの情 報 を 用いて注 意 を制 御 し ていた可能 性がある．
Nakayama
＆Mackeben （1989）は，
先 行 手が か り と刺 激提示間の時間問隔を操 作し，
視 覚的 注意の時 間 特 性を検 証して い る．
Nakayama ＆Mackeben （1989） に よ れば，
刺 激の オ ン セ ッ トの よ う な ボ トム ア ップ 的情 報に より制 御さ れ る注 意が 過渡 的な働き を持っの に対 し，
あら か じ め刺 激 提示位 置を知ら さ れ る とい っ た トッ プダウン的情 報に よっ て制 御された注 意は定 常 的な働き を持っ とい う．
本 研 究で は，
刺 激 提 示か ら300ms あた り ま での 早い時 間 帯 で は，
中 心 視 野 と周 辺 視 野の パ フォー
マ ン ス に差が見ら れ な かっ た 〔Figure
4
（a））．
し たが っ て，
も し注 意が特 徴探索課 題に関与 している な らば，
注 意は刺 激 提示か ら 300ms あた りま で の早い時 間 帯で は機 能し なか っ たか，
ま たは，
ボ トム アッ プ的 情 報によ っ て制 御され た，
過 渡 的な働きを持つ注 意が 中心 視 野 優 位に働いていた と して も， 周 辺視野の持っ早い時 間 特 性 （e．
g．
，
Sn
〔〕wden ＆Hess，1992
） に よ り， そ の 差 が 吸収 さ れ た可 能 性が ある．
そ れに対し， 主に刺激 提 示 か ら 「 Joe ms ほ どたっ た遅い時 間 帯 （「立 ち 上 が りの早さ」お よび 「最 終 成 績 」）に おいて は中心 視 野の パ フ ォー
マ ン ス が優位で あ り （Figure 4（b），
4（c ）），
こ れ は トッ プ ダ ウン的 情 報に よっ て制 御さ れ た，
定 常 的な働き を持っ 注 意 が中心視野に おいて優 位に働いていたか らか も し れ な い．
異 な る 種 類の注 意 機 構が異 な る 網 膜 位 置において ど の ように機 能する の かは今 後の検 討 課題で あ る．
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